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人教版必修二第五章检测试卷A卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10小题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的或不选的得0分。
1.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据曲线运动的特点可知,合外力指向曲线凹侧部分,且为减速运动,合外力与运动方向夹角为钝角。
故选B。
2.如图所示,飞机距离地面高为,水平飞行速度为,一辆汽车以速度行驶在地面上,且与平行。已知重力加速度为,某时刻从飞机上投一枚炸弹,欲炸毁汽车,则飞机投弹时距离汽车的水平距离为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】炸弹做平抛运动,其下落的时间取决于竖直高度,由
可得
设距汽车水平距离为s处飞机投弹,则有
故选D。
3.如图所示,A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上,两球通过一绕过定滑轮的轻绳相连,现在A球以速度v向左匀速移动,某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β,下列说法正确的是( )
A.此时B球的速度为
B.此时B球的速度为
C.在β增大到90的过程中,B球做匀速运动
D.在β增大到90的过程中,B球做减速运动
【答案】A
【详解】AB.分别将A、B两球的速度沿绳与垂直于绳分解,沿绳的分速度相等,则有
解得
故A正确,B错误;
CD.A球以速度v向左匀速移动,根据几何关系可知,在β增大到90的过程中,α一直减小,则增大,减小,根据上述B球速度的表达式可知,B球速度增大,即在β增大到90的过程中,B球做加速运动,故CD错误。
故选A。
4.近年来,中国军力发展很快,即直—19和直—20等直升机以及歼—20等战斗机入列,大大提高中国空军的综合作战能力。如图为直升飞机抢救伤员的情景,飞机水平飞行的同时轻绳把伤员提升到飞机上,在此过程中轻绳始终保持竖直,不计伤员受到的空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.飞机一定做匀速直线运动
B.伤员运动的轨迹一定是一条倾斜直线
C.飞机螺旋桨产生的动力方向一定竖直向上
D.轻绳对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力
【答案】A
【详解】A.由题,轻绳始终保持竖直,可知伤员沿水平方向受到的合力为零,由于不计伤员受到的空气阻力,可知伤员沿水平方向一定是做匀速直线运动,则飞机沿水平方向做匀速直线运动,故A正确;
B.伤员沿竖直方向的运动情况未知,所以不能判断出运动的轨迹是否是一条倾斜直线,若伤员向上做变速运动,则运动的轨迹是曲线,故B错误;
C.分析可知,飞机除受到重力和轻绳向下的拉力,水平方向还受到向后阻力,由力的平衡可知,飞机产生的动力向斜上方,故C错误;
D.伤员沿竖直方向的运动未知,若伤员先向上加速,快到达飞机的时候向上减速,则轻绳对伤员的拉力大小先大于伤员的重力,伤员快到达飞机的时候向上减速,轻绳对伤员的拉力大小小于伤员的重力,故D错误。
故选A。
5.有一个质量为4kg的质点在xOy平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点做匀变速直线运动
B.零时刻质点的速度大小为5m/s
C.2s时质点的速度大小为6m/s
D.质点所受的合外力为22N
【答案】B
【详解】AB.由图可知质点在x轴方向上做匀加速直线运动,在y轴方向做匀速直线运动,合力的方向沿x轴方向。在x轴方向上的初速度为3m/s,在y轴方向上的速度大小为
则初速度为
初速度方向不沿x轴方向,故质点做匀变速曲线运动,故A错误,B正确;
C.由图甲可知2s末在x轴方向上的速度为,在y轴方向上的速度为,则合速度为
故C错误;
D.质点在x轴方向上的加速度为
y轴方向上的加速度为零,则合加速度为
合力为
故D错误。
故选B。
6.一带有发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为4h,不计空气的作用,不考虑乒乓球旋转,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速度在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到网右侧的台面上,则速度的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当速度最小时,球沿中线刚好过网,根据平抛运动规律有
,
解得
当速度最大时,球斜向右端台面的对角线发射,根据平抛运动规律有
,
解得
综上所述可知,使乒乓球落到网右侧的台面上的球的速度范围应为
故选D。
7.如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上的A点,不计空气阻力,若从抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是( )
A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θ
B.增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0
C.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θ
D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v0
【答案】B
【详解】把篮球斜上抛的运动逆向看作平抛运动,若从抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则实际上减小了水平位移,而竖直位移不变,根据
可得
可知,运动时间不变,设抛射角为θ,抛射速度为v0,则可得水平位移为
竖直位移为
水平位移减小,竖直位移不变,则可知需要增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0。
故选B。
8.如图所示,在竖直平面内有一曲面,曲面方程为,在轴上有一点P,坐标为(0,6m)。从P点将一小球水平抛出,初速度为1m/s。则小球第一次打在曲面上的位置为(不计空气阻力)( )
A.(3m,3m) B.(2m,4m) C.(1m,1m) D.(1m,2m)
【答案】C
【详解】小球做平抛运动,水平方向有
竖直方向有
球第一次打在曲面上的坐标为,有
解得
,,
故球第一次打在曲面上的坐标为(1m,1m)。
故C正确。
9.如图所示,小球从倾角为的固定粗糙斜面顶端以速度沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球在斜面底端正上方与球等高处以速度水平抛出,两球恰在斜面中点相遇(不计空气阻力),则下列说法正确的是( )
A.
B.若小球以水平抛出,则两小球仍能相遇
C.若小球以水平抛出,则球落在斜面上时,球在球的下方
D.若改变小球抛出的速度的大小,则两小球一定不能相遇
【答案】ACD
【详解】A.小球在点相遇,两球的水平位移相等,有
解得
故A正确;
BC.若小球以水平抛出,如图所示
若没有斜面,将落在点,与点等高,可知将落在斜面上的点,由于球、球在水平方向上做匀速直线运动,可知球落在点的时间小于球落在点的时间,所以球落在斜面上时,球在球的下方,故B错误,C正确;
D.若改变小球抛出的速度的大小,则两小球一定不能相遇,故D正确;
故选ACD。
10.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如下图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则( )
A.船渡河的最短时间是60s
B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5m/s
【答案】BD
【详解】A.当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,由图可知河宽为300m,则最短渡河时间为
故A错误;
B.要使船以最短时间渡河,船头在航行中与河岸垂直,船在沿河岸方向上做变速运动,在垂直于河岸方向上做匀速直线运动,故B正确;
C.由于随水流方向的分速度不断变化,故合速度的大小和方向也不断变化,船做曲线运动,故C错误;
D.根据速度的合成可知,船河水中的最大速度是
故D正确。
故选BD。
二、实验题(本题共2小题,共16分。)
11.图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。(g=10m/s2)
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线 。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛 。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 m/s。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s;B点的竖直分速度为 m/s。
11. 水平 初速度相同 1.6 1.5 2
【详解】(1)[1]为了保证小球水平飞出,要求斜槽的末端切线水平;
[2]每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛的初速度相同;
(2)[3]由图乙可得
带入数据得
(3)[4]由图丙得,小球从A到B和从B到C的时间相等,在竖直方向
在水平方向
,
[5]B点竖直分速度
解得
12.某实验小组用如图甲所示装置研究平抛运动。装置中,竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸,MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板。小钢球从斜槽中某高度由静止释放,从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸,在白纸上留下印记;上下调节挡板,通过多次实验,白纸上会留下钢球经过的多个位置,最终用平滑曲线将其连接,得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)下列说法正确的是
A.安装斜槽时,应保证斜槽末端Q的切线水平
B.钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因
C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放
D.移动挡板MN时,其高度必须等距变化
(2)图乙所示为实验中得到的一张平 抛运动轨迹图,在轨迹上取水平间距均为x=0.15m的a、b、c三点,测得竖直间距y1=0.150m, y2 =0.248m,重力加速度g=9. 8m/s2。则钢球从a运动到b的时间为 s,钢球经过b点时的速度大小为 m/s。(第二空保留两位有效数字)
12. AC 0.1 2.5
【详解】(1)[1]A.安装斜槽时,应保证斜槽末端Q的切线水平,以保证小球做平抛运动,故A正确;
B.斜槽轨道无论光滑与否,只要小球每次从斜槽同一位置由静止释放,都能保证每次到达底端速度相同,故B错误;
C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放,以保证每次平抛运动的初速度相同,故C正确;
D.移动挡板MN时,其高度没有必要等距变化,故D错误。
故选AC。
(2)[2]根据
得
[3]小球做平抛运动的初速度
b点是a、c的中间时刻,过b点时
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.“天鲲号”是中国大陆首艘从设计到建造拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸船,在不考虑空气阻力的情况下,“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出泥沙的运动可看成斜上抛运动,如图所示,排泥管口距海面有一定的高度为,这样有利于泥沙喷到更远处,若排泥管出口的仰角为,喷出的泥沙运动的最大高度距离泥管出口为,重力加速度为,求:(可用根号数表示结果)
(1)从排泥管喷出泥沙的速度大小;
(2)泥沙能到达的海域平面最远点与排泥管口的水平距离x。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)从排泥管喷出泥沙的速度大小为,则
即得
(2)泥沙从管口到最高
得
从最高到落人海面
得
泥沙能到达的海域平面最远点到排泥管口的水平距离为
即得
14.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造的跳台进行的。运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。已知运动员由山坡顶的点沿水平方向飞出,速度为,到山坡上的点着陆,如图所示,山坡倾角为,山坡可以看成一个斜面。(,,),求:
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)间的距离。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据题意可知,运动员由到做平抛运动,水平方向的位移为
竖直方向的位移为
又有
可得
(2)由题意可知
得
代入数据解得
15.如图所示,河宽,设小船在静水中的速度为,河水的流速为,小船从A点出发,若船头指向河对岸上游的点,经过,小船恰好到达河正对岸的点;若船头指向河正对岸的点,经过,小船到达点下游的点。求:
(1)小船在静水中的速度的大小;
(2)河水的流速的大小;
(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离。
【答案】(1)0.25m/s;(2)0.15m/s;(3)
【详解】(1)当船头指向点时,有
(2)当船头指向时,合速度
则有
解得
(3)在第二次渡河中
小船被冲向下游的距离
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(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10小题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的或不选的得0分。
1.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,飞机距离地面高为,水平飞行速度为,一辆汽车以速度行驶在地面上,且与平行。已知重力加速度为,某时刻从飞机上投一枚炸弹,欲炸毁汽车,则飞机投弹时距离汽车的水平距离为( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上,两球通过一绕过定滑轮的轻绳相连,现在A球以速度v向左匀速移动,某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β,下列说法正确的是( )
A.此时B球的速度为
B.此时B球的速度为
C.在β增大到90的过程中,B球做匀速运动
D.在β增大到90的过程中,B球做减速运动
4.近年来,中国军力发展很快,即直—19和直—20等直升机以及歼—20等战斗机入列,大大提高中国空军的综合作战能力。如图为直升飞机抢救伤员的情景,飞机水平飞行的同时轻绳把伤员提升到飞机上,在此过程中轻绳始终保持竖直,不计伤员受到的空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.飞机一定做匀速直线运动
B.伤员运动的轨迹一定是一条倾斜直线
C.飞机螺旋桨产生的动力方向一定竖直向上
D.轻绳对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力
5.有一个质量为4kg的质点在xOy平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点做匀变速直线运动
B.零时刻质点的速度大小为5m/s
C.2s时质点的速度大小为6m/s
D.质点所受的合外力为22N
6.一带有发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为4h,不计空气的作用,不考虑乒乓球旋转,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速度在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到网右侧的台面上,则速度的范围是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上的A点,不计空气阻力,若从抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是( )
A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θ
B.增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0
C.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θ
D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v0
8.如图所示,在竖直平面内有一曲面,曲面方程为,在轴上有一点P,坐标为(0,6m)。从P点将一小球水平抛出,初速度为1m/s。则小球第一次打在曲面上的位置为(不计空气阻力)( )
A.(3m,3m) B.(2m,4m) C.(1m,1m) D.(1m,2m)
9.如图所示,小球从倾角为的固定粗糙斜面顶端以速度沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球在斜面底端正上方与球等高处以速度水平抛出,两球恰在斜面中点相遇(不计空气阻力),则下列说法正确的是( )
A.
B.若小球以水平抛出,则两小球仍能相遇
C.若小球以水平抛出,则球落在斜面上时,球在球的下方
D.若改变小球抛出的速度的大小,则两小球一定不能相遇
10.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如下图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则( )
A.船渡河的最短时间是60s
B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5m/s
二、实验题(本题共2小题,共16分。)
11.图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。(g=10m/s2)
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线 。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛 。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 m/s。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s;B点的竖直分速度为 m/s。
12.某实验小组用如图甲所示装置研究平抛运动。装置中,竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸,MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板。小钢球从斜槽中某高度由静止释放,从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸,在白纸上留下印记;上下调节挡板,通过多次实验,白纸上会留下钢球经过的多个位置,最终用平滑曲线将其连接,得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)下列说法正确的是
A.安装斜槽时,应保证斜槽末端Q的切线水平
B.钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因
C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放
D.移动挡板MN时,其高度必须等距变化
(2)图乙所示为实验中得到的一张平 抛运动轨迹图,在轨迹上取水平间距均为x=0.15m的a、b、c三点,测得竖直间距y1=0.150m, y2 =0.248m,重力加速度g=9. 8m/s2。则钢球从a运动到b的时间为 s,钢球经过b点时的速度大小为 m/s。(第二空保留两位有效数字)
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.“天鲲号”是中国大陆首艘从设计到建造拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸船,在不考虑空气阻力的情况下,“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出泥沙的运动可看成斜上抛运动,如图所示,排泥管口距海面有一定的高度为,这样有利于泥沙喷到更远处,若排泥管出口的仰角为,喷出的泥沙运动的最大高度距离泥管出口为,重力加速度为,求:(可用根号数表示结果)
(1)从排泥管喷出泥沙的速度大小;
(2)泥沙能到达的海域平面最远点与排泥管口的水平距离x。
14.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造的跳台进行的。运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。已知运动员由山坡顶的点沿水平方向飞出,速度为,到山坡上的点着陆,如图所示,山坡倾角为,山坡可以看成一个斜面。(,,),求:
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)间的距离。
15.如图所示,河宽,设小船在静水中的速度为,河水的流速为,小船从A点出发,若船头指向河对岸上游的点,经过,小船恰好到达河正对岸的点;若船头指向河正对岸的点,经过,小船到达点下游的点。求:
(1)小船在静水中的速度的大小;
(2)河水的流速的大小;
(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离。
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